機能と仕様

[2] 3次元測定法

3次元測定法とは，レーザスライド形測定器を用いて，対象物の2点間距離と3点間角度を測 定することである．

図2.12に示すように，2個のレーザマーカから発せられた2個の照射スポット光を，1個のス ポット光に合致させるように，レーザマーカをリニアスライドガイドに対して，垂直方向角度 α と水平方向角度βで回転させる．これによって，その点での3次元座標がわかる．図中で3点A， B，Cの座標が求まると，内角θが得られる．形成された△ABCの内角と辺は，三角法によって 計算で求まる．

図2.12 3次元測定法(Susato，2011)

レーザマーカA，Bをそれぞれリニアスライドガイド(Linear Slide Guide; SLG)に 対して，垂直方向角度α，水平方向角度βで回転させて，両者の照射スポット光 を対象物上のC点で合致させる．レーザマーカAに関する位置情報La・αa・βa

とレーザマーカBに関する位置情報Lb・αb・βbから，C点の3次元座標が決ま り，△ABCの内角と辺が求まる．同様にD点の3次元座標も求まる．したがっ て，C点とD点の3次元座標からCD間の距離Lが三角法で求まる．

■ロッドスライド形でも，既述したように，2 本のロッドの先端が対象物に届く範囲内であれば 可能である．

L A

B

C

D La

Lb Laser Marker

Laser Beam Linear Slide Guide

La, Lb αa, αb βa, βb

: position on LSG : vertical angle : horizontal angle

x

y z

Vertical Plane

Horizontal Plane Subject

θ

α^a,β^a α

b,β

b

[3] 奥行き測定法

奥行き測定とは，表面の一部分が他の部分よりも飛び出ているときの高低の差(凹凸の差，深 さ)を測定することである．スライド形測定器の奥行き測定は，前節の3次元測定の応用である．

図2.13(a)(b)に示すように，2個のレーザマーカから発せられた2本の光線間角度∠C (= θ)を一

定とし，∠A＝90°とすると，∠B＝90°－θとなる．焦点合致には次の2種類の方法がある．

①図2.13(a)に示すように，2個のスポット光が合致するまで，2個のレーザマーカAとBを対

象物の測定軸に対して垂直方向に移動させる．その結果，△ABCが形成される．合致時のレ ーザマーカ間の直線距離LABを測定する．同様にして，△ABFが形成される．

②図2.13(b)に示すように，2個のスポット光が合致するまで，レーザマーカBを対象物の測定

軸に対して平行方向に移動させる．その結果，△AB'Cが形成される．合致時のレーザマーカ 間の直線距離LAB'を測定する．同様にして，△AB'Fが形成される．

①または②の結果，焦点距離LCが二角夾辺(∠A，∠B，LABまたはLAB')により求まる．同様に して，焦点距離LFが求まる．したがって，奥行き量Ldは次式から求まる．

Ld ＝ LF－LC (2.2)

_(a) レーザマーカ(Laser Marker)AとBを一緒に移動させる

_(b) レーザマーカ(Laser Marker)Bのみを移動させる 図2.13 奥行き測定

A

B

D E

C A

B

C

θ θ

Laser Marker

LE (LD) LC

F F

LAB LAB

LF

Subject Axis of

Measurement Axis of

Measurement Subject

Laser Beam

A B A B'

D E C

C θ

θ

Laser Marker

LAB LAB'

LC LF

F F

Axis of Measurement Subject

Axis of Measurement Subject

Laser Beam

(a) レーザマーカAとBの両方を対象物の測定軸(Axis of Measurement)に対して 垂直方向に移動させて，2つのレーザスポットD，EをC点で1つに合致させ る．△ABCからLCが求まり，同様にして，△ABFからLFが求まる．よって，

LF－LCが奥行き量となる．

(b) レーザマーカBのみを対象物の測定軸に対して平行方向に移動させて，2つ のレーザスポットD，EをC点で1つに合致させる．△AB'CからLCが求まる．

同様にして，△AB'FからLFが求まる．よって，LF－LCが奥行き量となる．